A világ egyik legnagyobb és legbefolyásosabb ipari kutatóintézete az IBM Research, amelynek 12 laboratóriumában több mint háromezer tudós dolgozik olyan alapkutatásokon és találmányokon - többek között a mesterséges intelligencia, a blokklánc és a kvantumszámítógépek területén -, amelyek átformálják a gazdaságot és a társadalmat, és segítenek az emberiség legnagyobb kihívásainak megválaszolásában. Munkájukkal nem egy Nobel-díjat érdemeltek már ki, de ez a lakosság szélesebb körében kevésbé ismert.
Innen ered az IBM 5 in 5 (öt az ötben) műfaji ötlete, amely immár a cég éves Think konferenciájának programkínálatát gazdagítja: pörgős, öt percnél lehetőleg nem hosszabb előadásukban a kutatók öt olyan technológiára hívják fel a figyelmet, amely meglátásuk szerint öt éven belül át fog alakítani egy-egy területet. Idén az élelmezés ellátási láncát állították középpontba, amelynek fenntarthatósága szó szerint létfontosságú az emberiség számára.
Watson a farmon
A hozamok növelésétől kezdve a pazarlás visszaszorításán, a kórokozók és a szennyezés elleni küzdelmen át a műanyag termőföldbe és tengerbe kerülésének megakadályozásáig az IBM kutatói jelenleg is olyan megoldásokon dolgoznak világszerte, amelyek az élelmezés ellátási láncának minden szakaszát érintik. Ebből merítettek a következő öt évre adott öt előrejelzésükhöz is.
Digitális ikrek hoznak ki kevesebből többet a termőföldeken - Századunk végére bolygónk 45 százalékkal lesz népesebb, miközben a megművelhető földterület 20 százalékkal csökken. Mi több, a rendelkezésünkre álló területet sem hasznosítjuk a legjobban: a rossz vetési gyakorlat következtében a gazdaságok fele világszerte veszteséget kénytelen elkönyvelni a betakarítás után. Mindez tarthatatlan lesz a továbbiakban.
A mezőgazdaság világméretű virtuális modelljének - digitális ikerpárjának - létrehozásával begyűjthetővé, elemezhetővé és megoszthatóvá válnak majd a nagyobb hozamokat ígérő, hatékony gazdálkodáshoz szükséges adatok és információk, kutatási eredmények és bevált gyakorlatok, amelyeket az érintett felek az élelmezés teljes ellátási láncában keletkező további adatokkal és információkkal is összevethetnek.
Több ezer terabájt adatmennyiség feldolgozásával is boldoguló rendszer kell a termőföldek digitális másolatának működtetéséhez. Az IBM PAIRS Geoscope platformját kifejezetten a dolgok internetéről, szenzorokról, drónokról, műholdakról és más eszközökről származó térinformatikai és időjárási adatok masszív tömegének feldolgozására és megjelenítésére fejlesztette ki, segítségével mindazok a tényezők tanulmányozhatók, amelyek kihatnak a mezőgazdaság teljesítményére.
Valós idejű döntéstámogatással segíti a gazdák napi munkáját az IBM új megoldása, a Watson Decision Platform for Agriculture, amely mesterséges intelligenciájával az interneten strukturálatlan formában elérhető releváns információkat is elemzi a talajösszetételtől és a vízkészlet szintjétől kezdve a növénybetegségek terjedésén és a bérelhető munkagépek elérhetőségén át az aktuális időjárás-előrejelzésig. Kiadós esőzés közeledtével a mobileszközökről elérhető platform figyelmeztet például, hogy felesleges öntözni, ugyanakkor a kutakba, öntözőberendezésekbe épített szenzorokkal is kommunikál, így jelzi, ha meghibásodásuk miatt kiszáradás fenyegeti a növényeket.
Blokklánccal csökkenthető lesz az élelmiszerpazarlás - Ma a megtermelt gyümölcs- és zöldségmennyiség 45 százaléka egyenesen a kukába megy, mert a kereskedelem kaotikus, nemtörődöm elosztóhálózatában megromlik, mielőtt a fogyasztók elé kerülne. A termelőtől a csomagolón és a szállítón át a nagy- és kiskereskedőig ívelő ellátási lánc pontatlansága miatt a gazdák csak találgatni tudják, miből mennyit és mikorra termesszenek, és a kereskedők is hiányos információk alapján próbálják megjósolni a kereslet alakulását.
A pazarlásnak az ellátási lánc dolgok internetére csatlakozó eszközökkel, blokklánc-technológiával és mesterséges intelligenciával támogatott menedzselése vethet véget: olyan megoldás, mint a tavaly novemberben indított IBM Food Trust. A zöldség és a gyümölcs, továbbá minden élelmiszer-ipari termék teljes életútja szenzoros csomagolással követhető és blokkláncban dokumentálható, a mesterséges intelligencia segítségével pedig a kereskedők valós időben észlelhetik a vásárlói kedv változását, megtanulhatják például, hogy egy doboz földieper pontosan mikortól kezdi veszíteni vonzerejét a fogyasztók szemében. A hasonló információk visszacsatolásával a jövőben a gazdák pontosabban méretezhetik és ütemezhetik majd a termesztést, és a vásárlók frissebb zöldséggel, gyümölccsel találkozhatnak az élelmiszerboltok polcain.
Plasztikai sebészet a műanyagon
Mikrobiom-géntérkép véd a rossz baktériumoktól - Mikróbák milliói élnek az élelmezés ellátási láncában, egy részük ártalmatlan az emberre, mások nagyon is veszélyesek. Az ételmérgezéses betegek orvosi ellátásának költsége eléri az évi 9 milliárd dollárt, míg az élelmiszer visszahívásából és megsemmisítéséből keletkező kár összege 75 milliárd dollárra rúg. A kultúrák jelenlétét kimutató hagyományos tesztek elvégzése akár két napba is beletelhet, ráadásul ezek a vizsgálatok gyakran csak a célzottan keresett baktériumok ellen vethetők be.
Az IBM vezetésével létrehozott konzorcium (Consortium for Sequencing the Food Supply Chain) tagjai tavaly 500 terabájt kutatási anyagot összesítve és rendszerezve létrehoztak egy adatbázist a baktériumokról, amelyek géntérképét a tudósok az elmúlt két évtizedben készítették el. Az adatbázis alapján, fejlett bigdata-analitikai és újgenerációs géntérképező (NGS) technológiák segítségével öt éven belül lehetővé válik az élelmiszerek mikrobiomjában mutatkozó anomáliák gyors észlelése, amelyekből következtetni lehet a patogén baktériumok várható megjelenésére. Az élelmiszerbiztonság ma még reaktív intézkedései így megelőzővé válhatnak.
Kórokozó-riasztó a konyhapulton - A Crypto Anchor Verifier következő verzióján dolgozó IBM-es kutatók olyan megoldást fejlesztenek, amellyel a fogyasztók mobilalkalmazáson keresztül nagy teljesítményű baktériumészlelő szenzorokhoz és felhőalapú mesterséges intelligenciához csatlakozhatnak, így azonnal riasztást kapnak, ha a megvásárolt élelmiszerben esetleg veszélyes patogén, például E. coli vagy Salmonella van jelen. A szenzorok, amelyek az egy mikron méretű, mikroszkopikus részleteket is látják, valamint a vizsgált anyagok és tárgyak által kibocsátott hullámokat is olvassák, beépíthetők a konyhapultba és a konyhai eszközökbe, de ipari méretekben az üvegházakba, a termőföldeket behálózó öntözőrendszerekbe, a feldolgozóüzemek futószalagjaiba és az élelmiszerboltok polcaiba, az őstermelői piacok asztalaiba is. Akár egy kés vagy villa is szenzorosítható, hogy még az első falat előtt figyelmeztessen arra, hogy a konyhakészen vett salátakeverékben kórokozók rejtőznek.
A műanyag radikális reneszánsza - Egy éven belül szemétbe dobjuk az újonnan gyártott műanyag felét. A mennyiség 10 százalékát az élelmiszerek és italok csomagolására, valamint a ruházati cikkek gyártásában is széles körben használt PET (polietilén-tereftalát) adja, amelynek nagyobb részét nem hasznosítjuk újra. Nagyrészt ez okozza, hogy becslések szerint évente 8 millió tonna PET kerül az óceánokba, s ezzel az élelmiszerláncba - 2050-re tömegre több műanyag lesz a tengerekben, mint hal.
VolCat néven az IBM kutatói olyan eljárást fejlesztettek ki, amellyel a PET-alapú csomagolóanyagok és szövetek 100 százalékban újrahasznosíthatók. Míg a hagyományos módszerek új műanyag hozzáadását feltételezik, a VolCat vegyi folyamatához erre nincs szükség, az egy katalizátorral, 200 Celsius-fokos hőmérsékleten és kis nyomás alatt a régi műanyagból állít elő újat: egészen pontosan egy fehér port (monomert), amely egyenesen mehet a gyártásba.
Mindez ráadásul átlátszó, színes és piszkos PET-csomagolásokkal egyaránt működik. A fogyasztóknak így a jövőben nem kell majd a műanyag hulladék szétválogatásával és tisztításával vesződniük, és az élelmiszerüzletben is lelkiismert-furdalás nélkül vásárolhatnak, mert biztosak lehetnek abban, hogy az üdítőitalos palack vagy a gyümölcstálca nem az óceánban fog kikötni, hanem poraiból újjászületik.
